Publikation30.11.2019

Mit Big Data in die Evolution blicken – Forscherinnen modellieren die Entwicklung der C4-Photosynthese

Laborforschung ist die wohl bekannteste treibende Kraft für den wissenschaftlichen Fortschritt. Jedoch stößt sie auch an ihre Grenzen, wenn es darum geht, evolutionäre Prozesse zu untersuchen. Hier kommen Big Data und rechnergestützte Modellierungen ins Spiel. Welches Potenzial dahinter steckt, demonstrieren Forscherinnen der Universität Bielefeld und des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben in einem gemeinsamen Projekt zur Erforschung der Evolution der C4-Photosynthese. Sie haben ein Modell entwickelt, mit dem sich nachvollziehen lässt, wie sich diese Form der Photosynthese im Lauf der Evolution entwickelt hat. Ihre Studie präsentieren sie im Fachmagazin eLife.[link]PR 31/2019


 

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A window into evolution – Modelling the development of C4 photosynthesis

Laboratory research is the possibly best-known driving force for advancement in science. However, when it comes to investigating evolutionary processes, lab work often faces its limitations. This is where the power of big data and computational modelling comes into play. A recent joint effort from the Bielefeld University and the Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK) in Gatersleben to understand the evolution of C4 photosynthesis, demonstrates the potential of in silico modelling in science. Using constraint-based modelling, the researchers were able to step back in time and predict the evolutionary pathway of this particular form of photosynthesis. [link]PR 31/2019


Publikation14.11.2019

Die Überwindung eines Stigmas - Eine Besprechung des unbekannteren Seiten der Pflanzengattung Erythroxylum

Seitdem die westliche Welt die südamerikanische Pflanzengattung Erythroxylum für sich entdeckt hat, wird der Gebrauch des vielseitigen Genus mit der Herstellung von Erfrischungsgetränken, wie Coca-Cola, oder dem Missbrauch der aufbereiteten Pflanzeninhaltsstoffe in Form von Kokain assoziiert. Jedoch verwenden die indigenen Völker Südamerikas bereits seit tausenden von Jahren verschiedene Erythroxylum-Arten in ihrer traditionellen Medizin. Zusammen mit Wissenschaftlern verschiedener Kolumbianischer Forschungsinstitute hat IPK-Wissenschaftler Dr. John D’Auria eine Übersichtsarbeit über die gebrandmarkte Pflanzengattung geschrieben. Sie hoffen, durch die Beleuchtung der vielen – positiven – potentiellen Anwendungsgebiete von Erythroxylum-Arten einen neuen Dialog über die kontroverse Gattung anzustoßen.                                                                                [link] PM 30/2019

 

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Seeing past the stigma - A review of the lesser known sides of the plant genus Erythroxylum

Since the Western world came across the South American plant genus Erythroxylum, the use of this multifaceted genus has been associated with the production of soft drinks, such as Coca Cola, or with the abuse of the purified plant substance in the form of the narcotic cocaine. However, the indigenous peoples of South America have been using different Erythroxylum species within their traditional medicine for thousands of years. A review article written by IPK-scientist Dr. John D’Auria and a number of scientists from different Colombian research institutes now aims to reopen the conversation around the stigmatised plant by highlighting the numerous –positive– potential use cases of the controversial genus.                                                                                                                          [link] [link]PR 30/2019

Publikation12.11.2019

"3D-Reise in die Pflanze - Plant Journey" ist nominiert für den VR NOW Education Award

Nachdem es bereits auf der IdeenExpo 2019 in Hannover zahlreiche Besucher auf eine virtuelle Reise durch die Pflanze geschickt hat, ist das Virtual Reality Spiel „3D-Reise in die Pflanze – Plant Journey“ des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) nun für den VR NOW-Award nominiert wurden. Ob das 3D-Spiel den Preis im Bereich Bildung nach Gatersleben bringen wird, erfahren wir am 19. November auf der Media Tech in Potsdam. Die „3D-Reise in die Pflanze“ entstand im Rahmen des durch das BMBF geförderten, kürzlich gestarteten Verbundprojekts „AVATARS“. In diesem werden erstmals virtuelle und augmentierte Realität als Werkzeuge zur Visualisierung komplexer biologischer Daten in der Pflanzenforschung eingesetzt.  [link]PM 29/2019


Publikation30.10.2019

Bakterielle Arsen-Kanalproteine sind die Vorläufer effizenter pflanzlicher Bor-Nährstoff Transporter

"Nodulin26-like-intrinsic-proteins” (NIPs) sind essenziell für den Transport der Halbmetalle Silizium und Bor in Pflanzen. Ihre funktionelle Herkunft war bisher unbekannt.  Eine internationale Kooperation an Forschern hat nun entdeckt, dass pflanzliche NIPs von einem bakteriellen Arsen-Kanalprotein abstammen, welches durch horizontalen Gentransfer in Pflanzen gelangte.  Die Ergebnisse wurden in New Phytologist veröffentlicht. [link] PM 27/2019


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Bacterialarsenic efflux genes enabled plants to transport boron efficiently

 Nodulin26-like-intrinsic-proteins (NIPs) are essential for the transport of silicon and boron in plants. An international collaboration of researchers has now discovered that NIPs in plants originated from bacterial arsenic channel proteins which entered plants by horizontal gene transfer.  The findings were published in New Phytologist[link]fileadmin/content-ipk/content-ipk-institut/Presseinformationen/2019/2019_10_Bacterial_arsenic_efflux_genes_enabled_plants_to_transport_boron_efficiently.pdf[link]PR 27/2019

 

 

Veranstaltung04.11.2019

Internationales Symposium zu Entwicklungen der Phytopathologie

Wissenschaftler/-innen des Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) organisieren zu diesem Thema ein internationales Symposium . An diesem werden mehr als 100 Forschende aus zehn Länder teilnehmen.[link]fileadmin/content-ipk/content-ipk-institut/Presseinformationen/2019/191101_PM_Symposium_Phytopathologie_DE.pdf[link] PM 28/2019

 

 

Auszeichnung10.10.2019

Rudolf-Mansfeld-Preis

Die Gemeinschaft zur Förderung der Kulturpflanzenforschung Gatersleben e. V. verleiht Leonhard Sommer den diesjährigen Rudolf-Mansfeld-Preis.

[link] PM 24/2019

Publikation27.08.2019

Kompromissfindung in Pflanzen - Wie Pflanzen sich zwischen Wachstum und Verteidigung entscheiden

Um zu überleben, müssen Pflanzen jeden Tag erneut einen Kompromiss zwischen Wachstum und Verteidigung finden. Sie benötigen beide Funktionen, um sich erfolgreich zu vermehren. Jedoch können die meisten Pflanzen nicht beides gleichzeitig tun. Die Mechanismen dieses ungewöhnlichen Arrangements lagen lange Zeit im Dunkeln und es wurde vermutet, dass die Limitierung von Energie die Abwägung zwischen Wachstum und Verteidigung, den sogenannten „growth-defense trade-off“, verursacht. Neue Forschungsergebnisse der RWTH Aachen zeigen nun, dass gegensätzliche Signalwege, welche von einem Transkriptionsfaktor und dessen Effekt auf die apoplastische Homöostase der reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) reguliert werden, ein Grund für den Kompromiss sind. Auf den neuen Erkenntnissen aufbauend wird der leitende Forscher, Dr. Jozefus Schippers, nun mit der Gruppe „Samenentwicklung“ am IPK in Gatersleben die Signalwege und Funktionen von Oxidantien in Pflanzen weiter erforschen. [link] PM 24/2019


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Mediating the trade-off – how plants decide between growth or defence

During their daily quest for survival, plants need to strike a careful balance between growth and defence. Both functions are vital for their successful reproduction, however, most plants are not able to do both at the same time. The mechanisms behind this peculiar trade-off are little understood and it has often been hypothesised that restricted energy availability is the main limiting cause. Research performed at the RWTH Aachen University now shows that contradicting pathways, mediated by the same transcription factor and its impact on apoplastic reactive oxygen species (ROS) homeostasis, are one of the causes for the growth-defence trade-off. Building on this new insight, the lead researcher, Dr. Jozefus Schippers, will now continue to investigate the pathways and functions of oxidants in plants with the “Seed Development” research group at the IPK in Gatersleben. [link] PR 24/2019

 

 

 

 

 

Personalia21.08.2019

Heisenberg-Professur vertieft Kooperation zwischen IPK in Gatersleben und der Uni Halle

Der Entwicklungsgenetiker Thorsten Schnurbusch hat eine Heisenberg-Professur der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erhalten. Der bisher als Heisenberg-Stipendiat durch die DFG geförderte und international ausgewiesene Wissenschaftler forscht seit 2008 am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben, um entwicklungsgenetische Hintergründe der Blütenstandarchitektur von Gerste und Weizen aufzuklären. Die Professur "Entwicklungsgenetik der Kulturpflanzen" ist eine gemeinsame Berufung des IPK und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU). Schnurbusch hat die Professur ab 1. September inne, diese wird bis 31.08.2021 von der DFG finanziert und danach vom IPK in Gatersleben dauerhaft übernommen. [link] PM 23/2019

 

 

 

 

 

Publikation02.08.2019

Erkenntnisse aus historischen Daten – Das Auswerten von 70 Jahren Saatgutregeneration

Das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben setzt sich seit Längerem für den Wandel von Genbanken in bio-digitale Ressourcenzentren ein – Ziel ist die Erfassung, Aufarbeitung und Freigabe der phänotypischen und genetischen Informationen aller dauerhaft gelagerten Muster (Akzessionen). Wissenschaftler des IPK sind dabei, die historischen Daten auszuwerten, welche über die letzten 70 Jahre in der bundeszentralen Ex-situ-Genbank erzeugt wurden. Für Pflanzenzüchter und -forscher sind die veröffentlichten Daten wertvolle Ressourcen. Forschende weltweit können die in den Datenpublikationen beschriebenen Strategien zur Auswertung historischer Datensätze für ihre eigene Arbeit übernehmen und weiterentwickeln. [link] PM 22/2019


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Finding new knowledge in history – Evaluating seven decades of ex situ seed regeneration

The Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK) in Gatersleben has been promoting the transition of gene banks into bio-digital resource centres – the aim is the preparation and collation of the phenotypic and genetic information for all stored accessions. As an important step for the further development of the Federal Ex situ Gene Bank, which is being hosted by the IPK in Gatersleben, researchers have been evaluating the historical data which has been accrued by the gene bank over the last 70 years. Not only is the resulting published data an important new resource for researchers and plant breeders, the publications also provide blueprint strategies for the preparation of correlated datasets from which other gene banks and research facilities will be able to draw. [link] PR 22/2019

 

 

 

 

 

Evaluierung11.07.2019

Senatsempfehlung – Leibniz-Institut soll weitere sieben Jahre gefördert werden

Der Leibniz-Senat hat das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben positiv evaluiert und empfiehlt Bund und Ländern, das IPK weitere sieben Jahre zu fördern. [link] PM 21/2019

 

 

 

 

 

Publikation11.07.2019

Rätsel der gestreiften Gerste gelöst – Entdeckung des Variegation-regulierenden albostrians Gens

Pflanzen mit grünen Blättern und Stielen sind ein natürlicher und alltäglicher Anblick. Wenn man jedoch bedenkt, dass diese Färbung durch kleine Chlorophyll-gefüllte Organelle namens Chloroplasten verursacht wird, welche in den Pflanzenzellen verteilt sind und dort dank ihrer grünen Pigmentierung Solarenergie in chemische Energie umwandeln, wird einem die Bedeutung dieser grünen Färbung erst bewusst. Aufgrund ihrer fundamentalen Rolle in der Pflanzenbiologie, werden Chloroplasten und ihre Fähigkeit, Pflanzen einzufärben schon lange intensiv erforscht. Insbesondere genetisch beeinträchtigte Chloroplasten, welche keine oder nur noch teilweise Pigmente ausbilden, werden zur Identifizierung von Genen und zur Untersuchung der molekularen Mechanismen in Pflanzenzellen verwendet. Eine solche Pflanze, welche die Auswirkungen von mutierten Chloroplasten zeigt, ist die Albostrians-Gerste. Anstelle von grünen Blättern wachsen dieser Graspflanze grün-weiß gestreifte Blätter. Diesen Effekt nennt man Variegation. Obwohl Wissenschaftler die Albostrians-Mutation bereits zur Untersuchung von zellulären Wirkungsweisen verwendet haben, war das Gen, welches den Variegations-Effekt reguliert, bis vor Kurzem unbekannt. Eine Gruppe Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben hat nun zusammen mit Forschern der Humboldt Universität Berlin und der KWS LOCHOW GmbH das dem Albostrians-Phänotyp zugrundeliegende Gen, HvAST, entdeckt und treiben so neue Erkenntnisse im Bereich der Chloroplastenentwicklung voran. [link] PM 20/2019


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Mystery behind striped barley solved – Discovery of the gene controlling variegation in albostrians

Plants with green leaves and stems are a common sight and are one of the most natural things on earth. But when considering that this colouring is achieved by small chlorophyll-filled organelles called chloroplasts, distributed within plant cells, where they utilise their green pigmentation to convert solar energy into chemical energy, this green colouration no longer seems to be such a trivial thing. Because of their fundamental role in plant biology, chloroplasts and their ability to colour plants have been since long in the focus of intense research. Specifically, genetically impaired chloroplasts which no longer or only partially express pigments, are used to identify genes and understand the molecular mechanisms within plant cells. One such plant which displays the effect of mutated chloroplasts is called Albostrians barley. Instead of growing green leaves, this grass plant is patterned with green-white stripes, an effect called variegation. Even though scientists have been using albostrians mutants in order to investigate plant cellular mechanisms, the underlying gene behind this variegation effect was unknown until recently. A group of scientists from the Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK) in Gatersleben together with researchers from the Humboldt University Berlin and KWS LOCHOW GmbH have now identified the underlying gene, HvAST, which is causing this albostrians phenotype, spurring novel insights into chloroplast development. [link] PR 20/2019

 

 

 

 

 

Publikation28.06.2019

Bioinformatik und die Zukunft von Genbanken – Der Wandel von Saatgut-Sammlungen zu bio-digitalen Ressourcenzentren

„Die Erhaltung der Pflanzenbiodiversität“, so lautet die Mission von Pflanzen-Genbanken. Weltweit gibt es ca. 1.750 solcher Sammlungen. Bislang werden in ihnen vornehmlich Saatgutmuster, und oftmals zusätzliche phänotypische oder genetische Information, von insgesamt ca. 7.4 Millionen Pflanzenarten aufbewahrt. Es ist zu erwarten, dass die Anzahl der gut charakterisierten Akzessionen und die Menge an detaillierten Informationen, die neben dem biologischen Material aufbewahrt werden muss, mit dem erleichterten Zugang zu besseren, schnelleren und billigeren Sequenzierungs- und anderen „Omics“-Technologien, rasant und kontinuierlich ansteigen wird. Eine Gruppe Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben hat nun einen Blick in die mögliche Zukunft von Genbanken geworfen und die bevorstehenden Herausforderungen und Chancen in einem Perspektivenessay in [link]Nature Genetics diskutiert. [link] PM 19/2019


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Embracing bioinformatics in gene banks - The shift from Germplasm Collections towards bio-digital resource centres

The preservation of plant biodiversity is the task of the roughly 1,750 gene banks which are distributed around the world. So far, they store plant samples, and sometimes additional phenotypic or genetic information, of around 7,4 million accessions of plant species in total. It is expected that with the facilitated access to improved, quicker and cheaper sequencing and other omics technologies, the number of well-characterised accessions and the amount of detailed information that needs to be stored along with the biological material will be growing rapidly and continuously. A team of scientists from the Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK) in Gatersleben has now looked ahead into the upcoming challenges and possibilities of the future of gene banks by publishing a perspective paper in [link]Nature Genetics. [link] PR 19/2019

 

 

 

 

 

Publikation26.06.2019

Die zwei Gesichter des Jekyll Gens – Doppelter allelischer Zustand eines Fortpflanzungsgens entdeckt

Artgruppen- oder artspezifische Gene können wichtige genetische Veränderungen innerhalb von Abstammungslinien aufzeigen. Oft spielen solche linienspezifischen Gene eine Rolle bei der sexuellen Fortpflanzung, wodurch sie die reproduktive Isolation und, in Folge dessen, Artenbildung fördern. Bei der Erforschung des Jekyll Gens, welches unentbehrlich für die Fortpflanzung von Gerste ist, haben Forscher des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben entdeckt, dass Jekyll in zwei stark divergierten allelischen Formen vorkommt. Die korrespondierenden Gene sind linienspezifisch für die Grasstämme Triticeae und Bromeae und unterstützten die Artenbildungsvorgänge innerhalb der Poaceae. [link] PM 18/2019


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The two faces of the Jekyll Gene – Dual allelic state of Jekyll discovered

Genes which are specific to a species or group of species can reflect important genetic changes within lineages. Often, such lineage-specific genes are found to play a role within sexual reproduction, thus promoting reproductive isolation and, consequently, speciation. Whilst investigating the Jekyll gene which is essential for the procreation of barley, researchers from the Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK in Gatersleben) have discovered that Jekyll occurs in form of two highly divergent allelic variants. The corresponding genes are lineage-specific for the grass tribes Triticeae and Bromeae and functioned as drivers for the speciation process within the Poaceae. [link] PR 18/2019

 

 

 

 

 

Veranstaltung25.06.2019

Zehn Tage Pflanzenforschung im Fokus - Vier Veranstaltungen zur Lebensbasis Pflanze

Viele Familien und Interessierte folgten am 15. Juni der Einladung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), um sich am „Tag der offenen Türen“ in Gatersleben auf dem ForschungsCampus umzusehen und hinter viele Türen zu schauen. Zeitgleich öffnete in Hannover die IdeenExpo, eine Mitmach-Berufsorientierungsmesse. Erstmals war das IPK am Stand des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) dabei. Vom 15. – 23. Juni stand die Forschung des IPK im Fokus der Öffentlichkeit und damit unsere Lebensbasis, die Pflanzen, denn Kulturpflanzen ernähren, heilen, kleiden und wärmen uns. [link] PM 17/2019

 

 

 

 

 

Publikation20.06.2019

Der Vorrang der B-Chromosomen – Entschlüsselung des Mechanismus hinter dem Drive von B-Chromosomen

Jede Art von Lebewesen, ob Tier oder Pflanze, hat eine charakteristische Chromosomenzahl. Während die Fruchtfliege 8 Chromosomen besitzt, besteht das Genom des Weizens aus 42 Chromosomen und das menschliche Genom sogar aus 46 Chromosomen. Jedoch tragen ungefähr 15 % aller eukaryotischer Arten außerdem zusätzliche Chromosomen mit sich. Diese werden als B-Chromosomen bezeichnet. Anders als die essenziellen Chromosomen sind B-Chromosomen entbehrlich oder sogar schädlich für den Organismus. Trotzdem werden diese oftmals bevorzugt vererbt. Dieser Übertragungsvorteil wird als „Chromosomen-Drive“ bezeichnet. Bisher war wenig zum Ablauf dieses Phänomens bekannt. Forscher des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben konnten jetzt den Mechanismus hinter dem Antrieb von B-Chromosomen beispielhaft im Ziegengras Aegilops speltoides entschlüsseln. Die neuen Erkenntnisse wurden im Fachmagazin „[link]New Phytologist“ veröffentlicht.[link] PM 16/2019


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B chromosome first – Mechanisms behind the drive of B chromosomes uncovered

The specific number of chromosomes is one of the defining characteristics of a species. Whilst the common fruit fly carries 8 chromosomes, the genome of bread wheat counts 42 chromosomes. In comparison, the human genome is made out of a total of 46 chromosomes. However, about 15% of all eukaryotic species additionally carry supernumerary chromosomes referred to as “B chromosomes”. Other than the essential chromosomes of the genome, B chromosomes are expendable and often preferentially inherited. This leads to a transmission advantage for B chromosomes called “chromosome drive”. To date, little knowledge exists about the mechanisms behind this phenomenon. Researchers from the Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK) in Gatersleben have now been able to decipher the mechanisms behind the drive of B chromosomes in the goatgrass Aegilops speltoides. The novel insights in the workings of chromosome drive were recently published in[link] New Phytologist.[link] PR 16/2019

 

 

 

 

 

Publikation07.06.2019

Auf der Suche nach Stickstoff – Wie Brassinosteroide Wurzeln bei Stickstoffmangel wachsen lassen

Als ortsgebundene Lebewesen können Pflanzen lediglich auf Veränderungen des Nährstoffangebotes im Boden reagieren, indem sie die Entwicklung und das Wachstum ihrer Wurzeln anpassen. Wenn Pflanzen einem geringen Stickstoffangebot ausgesetzt sind, werden ihre Haupt- und Seitenwurzeln zum Wachstum angeregt. Diese Anpassung an einen Mangel eines lebenswichtigen Nährstoffs wird als „Foraging Reaktion“ (in etwa „Nährstoffsuche-Reaktion) bezeichnet und ist für Pflanzenforscher von besonderem Interesse, da hierbei das Wurzelsystem ein größeres Bodenvolumen für die Nährstoffaufnahme erschließt und ausschöpft. Bis vor Kurzem war die „Foraging Reaktion“ die am wenigsten verstandene Anpassung von Wurzeln an den Stickstoffgehalt im Boden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben haben nun den Hormonsignalweg, welcher „Foraging“ bei niedrigem Stickstoffgehalt reguliert, sowie ein Gen für die Anpassung der Reaktionsintensität, identifiziert. Die Erkenntnisse ermöglichen die Züchtung neuer Kulturpflanzensorten mit Wurzelsystemen, die Stickstoff effizienter aufnehmen können.[link] PM 15/2019


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Foraging for nitrogen – How brassinosteroid signaling makes roots grow longer under nitrogen deficiency

As sessile organisms, plants rely on their ability to adapt the development and growth of their roots in response to changing nutrient conditions. One such response, known to be displayed by plants grown in low nitrogen conditions, is the elongation of primary and lateral roots to explore the surrounding soil. This adaption to the lack of the essential element nitrogen is of particular interest, as it reflects a “foraging strategy”, by which the root system can exploit nutrients from a larger soil volume. Until recently, this was the least understood nitrogen-dependent root response. Scientists from the IPK in Gatersleben have now identified the hormone pathway regulating root foraging under low nitrogen conditions and a signalling component that modulates the intensity of this response. These findings open up the possibility of breeding crops with root systems enabling more efficient nitrogen uptake.[link] PR 15/2019

 

 

 

Veranstaltung03.06.2019

Zukunft braucht Vielfalt

Unter diesem Motto gestalteten das Julius Kühn-Institut (JKI) und das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) einen gemeinsamen Stand zum 22. Sachsen-Anhalt-Tag.[link] PM 14/2019

 

 

 

 

 

Auszeichnung16.05.2019

Eine besondere Ehre

Erster Ehrendoktor des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben seit Neugründung des Instituts 1992.[link] PM 13/2019

 

 

 

 

 

Publikation08.05.2019

Neue Möglichkeiten zur Verbesserung des modernen Weizens – Internationale Studie zeigt Abstammung und genetische Vielfalt des Brotweizens auf

Schon seit der Landwirtschaftlichen Revolution vor ca. 12.000 Jahren züchten Menschen selektiv Pflanzen mit vorteilhaften Eigenschaften, so wie einer hohen Kornzahl oder Resistenz zu Krankheiten. Im Laufe der Zeit entwickelte sich Triticum aestivum, besser bekannt als Brotweizen, zu einer der wichtigsten Feldfrüchte der Welt. Zusammen mit einer wachsenden Bevölkerung und einem sich verändernden Klima wächst die Nachfrage nach Weizen mit einem höheren Ertrag und zusätzlichen Resistenzen fortlaufend. Jedoch stagniert der durchschnittliche Weizenertrag nun bereits seit einigen Jahren. In einer neuen internationalen Studie wurde die genetische Diversität von 487 Weizengenotypen aus verschiedenen Teilen der Welt katalogisiert und in Zusammenhang mit ihren agronomischen Eigenschaften gestellt. Die Kartierung dieses reichen Pools an genetischer Diversität in Brotweizen unterstreicht die aktuelle Theorie zur Abstammung des Weizens und eröffnet neue Wege in der modernen selektiven Weizenzucht.[link] PM 12/2019


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New avenues for improving modern wheat – Ancestry and genetics of bread wheat mapped in a global study

Since the Agricultural Revolution about 12,000 years ago, humans have been selectively breeding plants with desirable traits such as high grain yield and disease resistance. Over time, Triticum aestivum, otherwise known as bread wheat, has emerged as one of the world’s most important crops. Together with the growing human population and the changing climate, the demand for wheat with a higher yield and additional resilience is increasing. However, for a few years now the average yield increase of wheat is stagnating. In a new international study, the genetic diversity of 487 wheat genotypes originating from large parts of the world has been catalogued and contextualised with agronomic traits. The map of this rich pool of genetic diversity in bread wheat highlights our current knowledge of the ancestry of wheat and opens new avenues within modern selective wheat breeding. [link] PR 12/2019

 

 

 

 

Veranstaltung03.05.2019

Internationaler “Fascination of Plants Day”: Tag der offenen Türen in Malchow

Am Samstag, den 18. Mai öffnet das Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) für die interessierte Öffentlichkeit in Malchow auf der Insel Poel seine Türen. Unter dem Motto „Schätze im Norden“ lädt die Teilsammlung Nord des IPK nach Malchow/Poel ein. Öl- und Futterpflanzen finden im Norden Deutschlands an diesem Tag eine beachtenswerte Bühne.[link]PM 11/2019

 

 

 

 

 

Leibniz-WissenschaftsCampus09.04.2019

Weitere vier Jahre Förderung für Rostocker Leibniz-WissenschaftsCampus Phosphorforschung

Die Leibniz-Gemeinschaft hat Anfang April eine Unterstützung des Leibniz-WissenschaftsCampus Phosphorforschung Rostock (P-Campus) für weitere vier Jahre mit gut 1,13 Mio. Euro beschlossen. Damit kann der 2015 gegründete P-Campus, in dem sich fünf Leibniz-Institute der Region und die Universität Rostock zusammengeschlossen haben, seine erfolgreiche interdisziplinäre Forschung rings um das essenzielle Element Phosphor und dessen Rolle in Umwelt und Wirtschaft fortsetzen und ausbauen. Der Rostocker P-Campus ist einer von insgesamt 22 [link]WissenschaftsCampi zu einem thematischen Fokus, die der strategischen Vernetzung von Leibniz-Instituten mit Universitäten und weiteren regionalen Partnern dienen.[link] Gemeinsame PM P-Campus

 

 

 

 

 

Publikation09.04.2019

Vom Emmer zum Pastaweizen – Die Domestizierung des Hartweizens birgt Erkenntnisse für die moderne Weizenzüchtung

Der Anbau von Hartweizen (Triticum turgidum L. ssp. durum) ist eine Voraussetzung für die Produktion von „Pasta“, denn diese Getreideart liefert Körner mit ausreichend Kleberproteinen, welche für die Teigwarenherstellung essentiell sind. In einer von italienischen Wissenschaftlern geführten internationalen Kollaboration wurde nun das Genom der Hartweizen Sorte „Svevo“ vollständig sequenziert und assembliert. Dabei führten Forscher des Leibniz- Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), Gatersleben, die Genomassemblierung basierend auf der Methode der 3D-Capture Sequenzierung (Hi-C) durch. Durch die Sequenzierung konnte nun die Domestizierungsgeschichte des Hartweizens, welcher vom Wilden Emmer (Triticum turgidum ssp. dicoccoides) abstammt, entschlüsselt werden. Zusätzlich wird das neue Wissen zur Gewinnung von Erkenntnissen zu den genetischen Eigenschaften der Kulturpflanze verwendet. So wurde bereits durch den Vergleich der Genome der Emmer Akzession „Zavitan“ und der Hartweizen-Sorte „Svevo“ eine Mutation in der modernen Kulturart gefunden, welche zu einer unerwünschten Anreicherung von Cadmium im Weizenkorn führt. Dank dieser Entdeckung kann diese Eigenschaft nun aus modernen Sorten herausselektiert werden. [link] PM 10/2019


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Genome assembly of pasta wheat leads to new insights for modern wheat breeding

Durum wheat (Triticum turgidum L. ssp. durum) is the basic commodity for the production of pasta, as this cereal plant yields grains with the necessary high content of gluten proteins. An international collaboration spearheaded by Italian researchers has now fully sequenced and assembled the genome of the durum wheat cultivar “Svevo”. Scientists from the Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK Gatersleben) participated to perform the assembly of the genome using the method of 3D-Conformation Capture Sequencing (Hi-C). Thanks to the sequenced durum wheat genome, the researchers were able to unravel its domestication history, going as far back as to the progenitor species wild emmer wheat (Triticum turgidum ssp. dicoccoides). The information provided by accessing the complete genome has already been utilised to gain new knowledge on the genetic properties of the important cereal species. By comparing the genomes of emmer and durum wheat, a mutation was found in the more recent crop plant, which is leading to an undesired accumulation of the heavy metal cadmium in the harvested grains. This discovery now enables plant breeders to selectively breed modern durum cultivars by removing the mutation to reduce cadmium content in grains and pasta. [link] PR 10/2019

 

 

 

 

 

Publikation02.04.2019

Safran kommt aus Attika – Herkunft des Safran-Krokus nach Griechenland zurückverfolgt

Crocus sativus, eine kleine lila Blume mit drei knallroten Narben. Sie sieht den in Frühlingsbeeten omnipräsenten Krokussen zum Verwechseln ähnlich, ist jedoch um einiges wertvoller. Denn sobald sie von Hand geerntet und getrocknet wurden, werden die Narben des Safran-Krokus als das teuerste Gewürz der Welt, Safran, verkauft. Über die Herkunft von C. sativus wird schon seit Langem spekuliert, da dieses Wissen Pflanzenzüchtern ermöglichen würde, genetische Diversität in die sonst genetisch uniforme Pflanzenart zu bringen. Zwei neue Studien haben nun aufgezeigt, dass der Safran-Krokus von einem griechischen Vorfahren abstammt. [link] PM 09/2019


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Saffron comes from Attica - Origin of the saffron crocus traced back to Greece

Crocus sativus, a small plain purple flower with three bright red stigmas, not unlike the crocus flowers which seem omnipresent in springtime, only much more valuable. Then once they’ve been handpicked and dried, the stigmas of the saffron crocus are shipped off to markets across the globe, becoming the world’s most expensive spice, saffron. The origin of C. sativus has long been the subject of speculation and research, as this knowledge would enable breeders to introduce genetic diversity into the otherwise genetically uniform plant species. Two new studies have now shown that the saffron crocus originated from a Greek ancestor. [link] PR 09/2019

 

 

 

 

 

Projekt19.03.2019

Impfstoffe aus der Pflanze – Neues Projekt zur Entwicklung kostengünstiger Vogelgrippe-Vakzinen angelaufen

Beim Ausbruch der Vogelgrippe gibt es oftmals nur eine Methode, um die Infektionskrankheit einzudämmen – die Tötung der Nutzvögel. Eine schnell erzeugbare und kostengünstige Impfung könnte hier jedoch bald eine neue Alternative bieten. In jahrelanger enger Zusammenarbeit haben Forscher des IPK Gatersleben und des IBT Hanoi eine Methode zur Produktion von Vogelgrippevakzinen in Pflanzen entwickelt. Nun geht es in einem neuen Projekt um die praktische Anwendung der bisherigen Ergebnisse und um die Entwicklung von preiswerten und stabilen Vogelgrippevakzinen. Diese sollen baldmöglichst dazu dienen, erneute Vogelgrippe-Epidemien abzuwenden.[link] PM 08/2019

 

 

 

 

 

Veranstaltung18.03.2019

Pflanzenbioinformatiker-Tagung in Gatersleben

„Gaterslebener Research Conference“ widmet sich der angewandten Bioinformatik in den Pflanzenwissenschaften. [link] PM 07/2019

 

 

 

 

 

Publikation08.03.2019

Das Ausleuchten des Genoms –

RNA-guided endonuclease - in situ labelling, eine neue CRISPR/Cas9 basierte molekulare Visualisierungsmethode

Seit der Vorstellung des CRISPR/Cas9-Systems im Jahr 2012 schlägt die molekularbiologische Technologie Wellen in der Wissenschaftswelt. Forscher haben sich die Schneidefähigkeiten des Cas9-Proteins zunutze gemacht und bereits diverse Anwendungen für die sogenannte Genschere entwickelt. Forscher des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben haben nun eine etwas andersartige Anwendung für den RNA/Protein-Komplex gefunden – als zytogenetische Taschenlampe. Im Gegensatz zur herkömmlichen in-situ Hybridisierung wird die DNA bei der Benutzung des neuen RNA-guided endonuclease - in situ labelling-Werkzeugs (RGEN-ISL) nicht denaturiert. Folglich bleibt das Chromatin unbeschädigt und somit kann die Chromatinstruktur nun auch untersucht werden. Des Weiteren ist RGEN-ISL mit Protein-Nachweismethoden kombinierbar und ermöglicht die Echtzeitvisualisierung des Markierungsprozesses. Ursprünglich wurde die neue Methode für Pflanzengenome entwickelt, jedoch kann RGEN-ISL vermutlich in allen Organismen verwendet werden und stellt ein vielversprechendes, neues Werkzeug im Gebiet der Chromosomenbiologie, einschließlich der Medizin, dar.[link] PM 06/2019


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Illuminating the Genome –

RNA-guided endonuclease - in situ labelling, a new CRISPR/Cas9 based molecular visualisation method

The CRISPR/Cas9 system has been making ripples in the scientific community ever since its mechanisms were proposed in 2012. Commonly referred to as a genome editing tool, many scientists have found different applications for the scissor-like properties of the Cas9-protein. Researchers from the Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research (IPK Gatersleben) have now found a way to utilise the RNA/protein complex in a slightly different way - as a cytogenetic torch. Other than in conventional in situ hybridisation, the new RNA-guided endonuclease - in situ labelling-tool (RGEN-ISL) no longer requires denaturation of the DNA. The new method therefore leaves the chromatin intact, enabling investigation of the structure of the sample. Moreover, RGEN-ISL can be combined with protein-detection methods and allows real-time visualisation of the labelling-process. Whilst initially developed for plant genomes, RGEN-ISL can be used in all organisms and shows to be a promising new tool in the field of chromosome biology. [link] PR 06/2019

 

 

 

 

 

Green Gate Gatersleben07.03.2019

Campus erweitert Angebot um Landesfachklasse und Meisterkurs - Entwicklung zum Aus- und Fortbildungszentrum

Beruf mit Zukunftsperspektive: Green Gate Gatersleben holt Pflanzentechnologie-Ausbildung nach Sachsen-Anhalt. [link] PM 05/2019

 

 

 

 

 

Publikation22.02.2019

Die Evolution des Kornertrags –

Genetische Basis für die Blütchenfruchtbarkeit des Weizens entschlüsselt

Zweifelsohne ist ein hoher Kornertrag eine anstrebenswerte Eigenschaft in Getreidearten. Blütchenfruchtbarkeit ist ein entscheidender Faktor, welcher die Anzahl der Körner pro Blütenstand in Getreiden mitbestimmt. Dennoch war bis vor Kurzem wenig über die genetischen Grundlagen von Blütchenfruchtbarkeit bekannt. Bei der Untersuchung dieses Faktors hat eine Gruppe von Wissenschaftlern aus Japan, Deutschland und Israel nun in Weizen den Locus Grain Number Increase 1 (GNI1) entdeckt, welcher einen beachtlichen Einfluss auf die Blütenfruchtbarkeit hat. Obwohl das am Locus befindliche GNI-A1 Gen zu einem niedrigeren Kornertrag führt, zeigten die Forscher, dass dessen Mutation, ein Allel mit eingeschränkter Funktion, eine erhöhte Anzahl fruchtbarer Blütchen und einen gesteigerten Kornertrag zur Folge hat. Aufgrund dieses positiven Effekts wurde diese mutierte Genvariante im Laufe der Weizendomestikation selektiert und ist heutzutage in vielen Weizensorten mit hohem Kornertrag zu finden.[link] PM 04/2019


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The evolution of grain yield –

Decoding the genetic basis of floret fertility in wheat

A high grain yield is undoubtedly a desirable trait in cereal crops. Floret fertility is a key factor which determines the number of grains per inflorescence of cereals such as bread wheat or barley. Nonetheless, until recently little was known about its genetic basis. Whilst investigating floret fertility, a group of researchers from Japan, Germany and Israel have now discovered the locus Grain Number Increase 1 (GNI1), an important contributor to floret fertility. Even though the consequent gene GNI-A1 itself results in a lower grain yield, the researchers showed that its mutation, the reduced-function allele of GNI-A1, leads to an increased number of fertile florets and to a higher grain count. Due to this positive effect, the mutated allele has been under selection over the course of wheat domestication. [link] PR 04/2019

 

 

 

 

 

Publikation11.01.2019

Der südliche Weg der Gerste –
Herkunft der Qingke-Gerste in Tibet durch Genomsequenzierung geklärt

Gatersleben, 11.01.2019. Gerste ist eine der ältesten Kulturpflanzen und gilt sogar als die erste von Menschen angebaute Feldfrucht. Lange Zeit wurde vermutet, dass Tibet, neben dem fruchtbaren Halbmond im Nahen Osten, ein Ursprungsort dieser wichtigen Kulturpflanze sein könnte. Durch die Sequenzierung unterschiedlicher Gerstenmuster haben Forscher am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben in Kooperation mit zehn internationalen Forschungsinstituten nun aufzeigen können, dass die tibetanische Qingke-Gerste (Hordeum vulgare L.) tatsächlich von einer Gerste, welche im östlichen fruchtbaren Halbmond domestiziert wurde, abstammt und vor ca. 4.500 bis 3.500 Jahren durch Zentralasien über eine Südroute nach Tibet eingeführt wurde. [link] PM 03/2019

 

 

 

 

 

Ausgründung10.01.2019

Start für Ausgründung „Bioanalytics Gatersleben UG”
Spin-off des IPK nimmt Betrieb für biochemische Analytik auf

Gatersleben, 10.01.2019. Zuverlässige, schnelle und kostengünstige Analysen – das ist das Ziel der „Bioanalytics Gatersleben UG”, die zum Jahresbeginn 2019 ihren Dienstleistungsbetrieb aufgenommen hat. Das Ende 2018 als Spin-off aus dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) hervorgegangene Unternehmen bietet am Biotech-Standort Gatersleben Dienstleistungen auf dem Gebiet der biochemischen Analytik an. Dem Forschungsteam, darunter der wissenschaftliche Leiter des Unternehmens Dr. Mohammad-Reza Hajirezaei, ist es gelungen, eine Methode zu entwickeln, die besonders zuverlässige und – mit einer Dauer von nur sechs Minuten – überaus schnelle Analysen löslicher Aminosäuren ermöglicht. Zudem will die Ausgründung damit die preiswerteste Methode auf dem Markt anbieten. Dabei beschränken sich die Wissenschaftler nicht nur auf Pflanzenmaterial, sondern untersuchen auch die Zusammensetzung und den Gehalt an primären und sekundären Aminosäuren, die von Proteinen oder Peptiden freigesetzt werden. [link] PM 02/2019

 

 

 

 

 

Publikation07.01.2019

Zuckerlandschaft in der Pflanze -
Neues bildgebendes Verfahren zur quantitativen Visualisierung von Saccharose in Pflanzen entwickelt

Saccharose ist die primäre Transportform von Zuckern in Pflanzen. Sie spielt damit eine essenzielle Rolle als Energiequelle, aber auch als Signalgeber bei Stress. Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben haben ein neuartiges Verfahren zur Visualisierung von Saccharose auf einer bisher noch nicht erreichten mikroskopischen Ebene entwickelt. Durch diese neue Technologie kann die Zuckerkonzentration in verschiedenen, pflanzlichen Geweben exakt bestimmt werden. Somit steht Forschern ein neues Präzisionswerkzeug zur Untersuchung von Zuckertransport und Ertragspotenzialen in Kulturpflanzen zur Verfügung. [link] PM 01/2019